| 研究課題/領域番号 |
19K05139
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
日原 岳彦 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60324480)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ナノ粒子 / 固体高分子形燃料電池 / 触媒 / ナノコンポジット / 交換結合 / 磁性 / 磁石 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、プラズマ・ガス凝縮クラスター堆積装置を用い、（１）Ptレス燃料電池電極触媒として、Ni/Re、Co/Re、Pt/TiO2、Pt/Gd複合ナノ粒子を作製し、固体高分子形燃料電池のカソード触媒としての触媒性能を調査した。また、（２）交換結合磁石の創製を目標として、FePt/Fe-Al、FePt/Fe-B、(Fe-Co)Pt/Fe-Coナノコンポジット膜を作製し、磁気特性の評価を行った。さらに、磁気特性を改善するため、磁場中熱処理にる誘導磁気異方性の付与と、バイアスを印加した基板上にイオン化粒子を加速堆積させ、軟質磁性相と硬質磁性相の粒子間交換結合の制御を行った。
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| 自由記述の分野 |
金属材料学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体高分子形燃料電池の電極触媒の白金使用量削減を目標とした。Ni-Re合金ナノ粒子は、比較的高い最大電力密度を示し白金代替触媒として有望である。Pt/GdはPtに匹敵する触媒機能を示し、Pt使用量削減の観点で重要な成果を得た。
また、次世代永久磁石の創製を目的として、ナノコンポジット磁石の研究を実施した。(Fe-Co)Pt/Fe-Coナノコンポジット膜では、バイアス印加基板にナノ粒子を加速堆積させることで、磁性粒子間の交換結合の制御に成功した。このときの最大エネルギー積は3.86 MGOeで、ネオジム磁石の10％程度であったが、酸化の抑制とバイアス電圧の最適化により、磁気特性の向上が可能である。
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